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[물리]열기구에 적용된 물리 법칙

☆ 열기구와 물리 ☆1. 열기구는 언제 만들어졌는가?1 프랑스 종이, 제조업자인 자크의 부인은 속치마를 빨아서 말리기 위해, 빨랫줄 밑에 조그마하게 불을 피운 다음 빨래를 널었다. 그녀의 남편이 깜짝 놀라 쳐다보았을 때, 불에서 피어난 열기가 속치마를 부풀려서 속치마가 하늘로 올라가려고 하였다. 이것을 보고 자크와 그의 동생 조제프는 풍선을 가지고 실험을 시작하였습니다.1783년 6월에 그들은 안에 종이를 바르고 연기로 속을 채운, 지름 10m의 커다란 천 주머니인 최초의 열기구를 하늘에 띄웠다. 그들은 천주머니 밑에 납작한 냄비를 놓고 숯을 태워 주머니를 채울 뜨거운 공기를 만들었다.3개월 후, 그들은 주머니 아래에 오리, 닭, 양을 태운 바구니를 매단 기구를 만들어 성공적으로 띄웠고, 이 동물들은 8분 동안 비행한 후 모두 안전하게 착륙되었다.한 달 후, 두 사람은 기구 아래의 바구니 안에 타고 하늘을 여행하였다. 이번에는 25분간 비행하였으며, 152m까지 올라가서 파리 시내를 내려다보았다.2 열기구는 지금으로부터 220여 년 전 프랑스의 죠셍 몽골피에(1740-1810)와 동생 에띠앙 몽골피에(1745-1799) 형제에 의해 탄생되었다.리옹에서 가까운 아노네란 조그만 마을에서 태어나 제지공장을 가업으로 운영하던 몽골피에 형제는 1782년 11월 더운 공기는 일반 공기보다 가벼워 상승한다는 원리를 적용, 실크를 소재로 한 체적 1㎥의 원형의 기구를 제작하여 그 내부에 나무와 젖은 밀짚을 태워 발생한 뜨거운 공기를 채워 지상으로부터 30여m 상승시키는데 성공을 하게된다. 이것이 최초 열기구의 탄생이었다.이후 몽골피에 형제는 조금씩 더 큰 기구들을 제작하였고, 사람의 무게를 실을 수 있을 만큼 큰 체적의 기구도 성공적으로 제작하게 되었다.{2. 유인 열기구유인열기구의 비행은 1783년 9월 19일 파리의 베르사이유 광장에서 루이16세가 참석한 가운데 이루어 졌으며 시험비행의 탑승자는 오리와, 양 그리고 닭으로 결정되었다.열기구는 광장을 이륙한 후 8분간 3km의 거리를 비행하고 안전하게 착륙하였으며 착륙장소에서 찾은 동물들도 모두 무사한 것이 확인되었다.그 해 11월 21일 역시 루이 16세가 참석한 가운데, 자원 탑승을 요청한 당시 물리학자 피아드레 디 로지에(1756-1785)와 육군 장교 마르키스 다란데스 두 사람이 탑승한 열기구비행이 이루어졌다.열기구는 두 사람을 태우고 고도 약 1000m까지 상승하여 파리 상공을 25분 동안 비행하였고 이것이 인류 최초의 유인비행이었다.3. 열기구의 원리1 더운 공기는 차가운 공기보다 비중이 가벼워 대기 중에서 상승작용을 한다. 이 원리를 이용하여 기구 안의 공기를 불로 데우면 비중이 가벼워지면서 하늘로 떠오르게 되고 바람의 흐름을 따라 공중비행을 하게 되는 것이 열기구다.열기구의 풍선이 부풀거나 찌그러들지 않는다는 것은 풍선 내부의 압력과 풍선외부의 압력이 평형을 이루고 있기 때문이다. 즉, 열기구 내부의 뜨거운 공기는 외부 공기보다 밀도는 낮고 온도는 높으며 압력은 같다.수식으로 표현하면PV=nRT라는 이상기체 방정식에서P=RT(n/V)이다. 두 공기의 구성비가 같다면 n/V는 밀도에 비례하는 값이므로 밀도를 D라고 표현하면P=kTD라고 쓸 수 있다. (k는 비례상수)풍선의 내부와 외부의 압력이 같으므로P(내부)=P(외부)로부터TD(내부)=TD(외부)임을 알 수 있다. 그러므로, 온도와 밀도는 반비례하는 값이 된다.즉, 풍선에 온도를 가함으로써 밀도를 작게 만들게 되고, 그로 인해 부력이 생기게 되므로 뜨게 되는 것이다.{유체 내에서 밀도가 작은 것이 뜨는 것은 물에서 가벼운 것이 뜨는 것과 같은 원리이다.2 열기구 밑에서 불을 때면 열기구 안에서 대류 현상이 일어난다. 불씨 주위에 있던 공기가 열을 받으면 팽창을 한다. 그만큼 분자들이 운동을 하는 것이고 따라서 운동할 공간도 필요하니 기체가 팽창을 한다. 그럼 팽창한 공기는 위로 올라가고 위에 있던 찬 공기는 아래로 밀려내려 오면서 불때는 옆의 틈으로 빠져나간다. 그래서 결국 밀도도 작아지는 것이다. 열기구 안쪽 위에 있던 팽창된 더운 공기는 잠시 후 다시 식혀져서 압축되고 밑으로 내려온다. 어느 정도 빠져나가고 또 어느 정도 다시 가열되어서 올라가고 계속 반복되는 것이다. 불을 많이 때면 더 높이 올라가고 적게 때면 내려오는 것이다.{▼{비닐 봉지를 이용해서 열기구를 만드는 모습[비닐봉투 속의 공기를 가열하면 공기가 주위 공기의 밀도보다 작아져서 위로 올라가는 것]4. 열기구가 무게를 버티고 하늘에 떠 있는 이유는?

자연과학| 2005.10.07| 3페이지| 1,000원| 조회(1,879)

부력, 열기구, 생활속물리, 대류현상, 열기구가 날으는 원리

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[물리]헬리콥터에 적용된 물리 법칙

☆ 헬리콥터와 물리 ☆1. 헬리콥터헬리콥터는 회전날개(rotor)를 기관으로 회전시켜 여기서 생기는 양력(揚力)과 추진력으로 비행하는 항공기이다.즉, 기체(機體)의 전후축(前後軸)을 포함하는 평면에 거의 수직으로 놓인 하나 또는 그 이상의 축에 대하여 기관에 의해 구동되는 2∼5장의 회전날개를 배치하고, 축둘레에 이 날개를 회전시켜 회전날개에 발생하는 양력을 가감하거나 회전날개가 그리는 평면(회전면 또는 원판면)을 경사시킴으로써 공중으로 떠오르고, 또 비행방향으로의 추진력을 얻어 항행하는 항공기이다. 헬리콥터는 회전날개를 회전시켜 양력을 얻기 때문에 보통의 날개가 고정된 항공기처럼 이륙할 때 활주하여 양력을 발생시킬 필요가 없으므로 거의 수직으로 이착륙할 수 있고, 또 회전날개를 경사시킴으로써 양력과 동시에 비행방향으로의 분력(分力)을 얻을 수 있기 때문에 전진은 물론 후퇴나 좌우비행 또는 공중정지 등을 할 수 있는 점이 큰 특징이다.{(형식)헬리콥터는 회전날개를 회전시키면 그 반동(torque)에 의해 기체가 회전날개와 반대방향으로 돌게 되므로 이 반동을 상쇄하기 위한 수단이 필요하게 된다. 따라서, 다음과 같은 형식이 고안되었다.1 한 회전축에 서로 반대방향으로 회전하는 회전날개를 상하로 배치한 것(동축반전식), 2 서로 반대방향으로 회전하는 회전날개를 기체의 앞뒤 끝에 각각 배치한 것(탠덤 회전날개식), 3 서로 반대방향으로 회전하는 회전날개를 기체의 좌우에 배치한 것(쌍회전날개식), 4 3의 변형으로 2개의 회전날개를 접근시켜 배치하고 서로 교차시켜서 회전하게 한 것(교차회전날개식), 5 많은 회전날개(3개 또는 4개 이상)를 기체 주위에 배치한 것(다회전날개식), 6 기체의 꼬리 부분에 반(反)토크용의 작은 회전날개를 주회전날개(양력 및 추진력을 얻는 회전날개)의 회전면에 거의 수직으로 장치한 것(단회전날개식), 7 제트 배기(排氣)를 회전날개를 통하여 날개 끝에서 분출시켜 기체에 토크를 주지 않게 한 것(제트반동 회전날개식) 등을 들 수 있다.기구의 간이화, 중량의 경감, 가격인하라는 점에서 2 또는 6의 형식이 주로 사용되고 있다.(원리)헬리콥터의 주요 부분은 회전날개와 그것을 구동하는 기관, 이 사이에서 기관의 회전을 회전날개에 접속 또는 단절하는 클러치(기관이 고장났을 때 회전날개도 동시에 정지하지 않게 하기 위한 것), 감속장치(기관의 회전을 회전날개가 가장 효율이 좋은 회전수까지 감속시키기 위한 것으로, 주로 유성기어식 감속장치가 사용되며 기관의 회전을 약 1/10로 감속시킨다) 및 기관과 회전날개의 회전이나 날개의 각도를 제어하는 제어장치로 구성되어 있다. 회전날개를 회전시켜서 상승 하강하고, 회전날개를 경사시킴으로써 전진·후퇴·선회(旋回) 등의 항행이 가능하지만 회전날개의 회전과 상대풍(기체가 전진할 때 앞쪽에서 불어 오는 바람)과의 관계로 인해서 양력·항력(抗力)의 변화가 생기기도 하고, 회전날개의 회전에 따른 진동, 특히 지상 가까이 하강하였을 때 회전날개에 의해 내리부는 기류의 영향, 또 조종 때 상승 도중에 기관이 고장났을 때의 대책, 하강속도와 내리부는 기류의 관계 등 많은 어려운 문제가 있어 조종이 수월하지는 않다. 최근에는 자동안전장치 등을 갖추어 이와 같은 결점이 보완되었다.2. 헬리콥터가 하늘을 나는 원리는 무엇인가?헬리콥터의 로터블레이드라는 날개로 인하여 하늘을 날 수 있다.고정익은 날개를 고정해놓고 엔진으로 앞으로 전진하면서 날개에 양력을 얻게 한다. 헬리콥터는 날개를 좁고 길게 옆으로 놓고 돌린다. 이것을 블레이드라고 한다. 블레이드 모양은 날개모양과 동일하고 양력이론도 동일하다.선풍기는 바람을 불어내는 것을 목적으로 해서 폭을 넓게 만든다. 길이 까지 크다면 그것을 돌릴만한 힘을 가진 엔진 구하기가 힘들어 진다. 헬리콥터의 블레이드는 양력을 목적으로 만든다. 그래서 가로세로비가 큰 좁고 긴 것을 사용한다. 비행기 날개에서 가로세로비가 큰 것이 양력에 효과적이다.올라갈 때는,- 로터 회전수를 맞춘다.- 블레이드 앞쪽(앞전)을 약간 올린다.- 피치가 올라간다.- 양력이 증가한다.- 헬기가 상승한다.이런 것을 콜렉티브피치라고 한다.3. 2주전에 비행기가 하늘을 나는 원리에 대해서 알아보았었다. 비행기는 날개의 양력에 의해서 하늘을 날았었는데 비행기와 헬리콥터는 생김새는 물론 심지어 날개조차도 서로 다른 모양이다. 그렇다면 비행기와 헬리콥터가 나는 원리가 어떻게 다른 것인가?비행기와 헬리콥터의 원리는 같다.양력이라면 다 같은 원리이다. 날개가 비행기단면과 같다.{비행기가 나는 원리는 날개의 하면과 상면의 공기가 지나가는 속도가 차이가나서 날개 상하면사이의 압력차이가 생기고 이 차이로 인해서 양력이 생겨 하늘을 날게되는 것이다.비행기는 빠른 속도를 갖고 있는데 이는 날개에 양력을 만들어 주기 위한 것이다.하지만 그 속도도 사실은 날개의 종류에 따라 다르다. 보통 여객기들은 시속 200km내에서 이륙할 수 있도록 날개가 설계되어 있고 전투기들은 그보다 더 빠른 속도에 맞춰져 있다. 프로펠러기들은 시속 100km가 넘지 않는 속도에 이륙할 수 있도록 만들고 있다.헬리곱터도 이와 별반 다르지 않다. 다만 회전날개라는 점만 다르다. 날개의 구조는 기본적으로는 같지만 좁고 길게 만들어져 있다는 것과 후방에 기체회전을 막는 로터가 장착되어 있는 것이다. 이러한 헬리콥터의 날개를 로터 -프로펠러라고 한다. 로터를 앞으로 기울이면 양력과 앞으로 기울어진 힘을 더해서 앞으로 전진 하게되는 것이고, 역시 뒤로 기울이면 뒤로 가게되는 것이다. 제자리에서 회전하는 것은 꼬리날개에 로터의 회전을 조절해 멈춰있는 것이다. 만약 로터만 하나 있다면 헬리콥터는 빙글빙글 돌다가 터질 것이다.따라서 헬리콥터는 비행기처럼 직선운동 할 수 없으므로 회전운동으로 압력편차를 발생시켜서 하늘을 나는 것이다. 헬리콥터는 위에 달린 날개가 회전함으로써 아래의 공기 압력보다 위의 공기 압력을 약하게 만들어 (공기는 빠르게 움직이면 압력이 약해지는 성질이 있음) 그 압력으로 위에 뜨는 원리이다. 꼬리에 달린 날개는 균형 조정 및 방향 조절용이다.헬리콥터가 하늘을 날기 위해서는 프로펠러가 가장 중요하다. 프로펠러는 바람개비처럼 기울어진 깃을 가진다. 그 깃을 돌리면 물체는 떠오르게된다. 그러자 헬리콥터는 떠있는 것만은 아니고 하늘을 날아야 한다. 그래서 헬리콥터의 프로펠러를 옆에서 보면 앞쪽으로 기울어져 있고 뒤쪽으로 약간 올라가 있는 것을 알 수 있다.그럼 프로펠러가 돌면 위에 있는 공기를 끌어당겨서 밑으로 불어내게 된다. 그럼 양력이 생기게 되어 하늘을 날 수 있는 것이다. 또 앞으로 약간 기울어져 있으니 앞쪽의 공기를 끌어당겨서 뒤쪽으로(밑으로)보내어 하늘을 날고 원하는 방향으로 가게 되는 것이다.{4. 헬리콥터의 날개가 두 개인 이유는 무엇일까?헬리콥터는 머리위에 있는 주날개 이외에 꼬리 부분에 부날개가 있다. 이 부날개는 주날개에 비해 크기도 매우 작다.이 문제에 대한 해결은 뉴턴의 제 3법칙인 작용 반작용의 법칙이 이용된다. 헬리콥터의 주날개가 돌아가기 시작하면 헬리콥터의 본체로부터 힘을 받아 가속운동을 하기 시작하는 것이므로 주날개는 작용 반작용의 법칙에 의해서 다시 헬리콥터의 본체에 힘을 가하기 시작할 것이다. 그래서 단순히 주날개만 달아 놓았을 경우 주날개와 반대 방향으로 본체가 돌아갈 것이므로 헬리콥터 안의 안전을 보장할 수는 없을 것이다. 이러한 것을 방지하기 위해 꼬리 부분에 부날개를 달아 놓은 것이다. 대부분의 헬리콥터에는 주날개의 회전방향과 반대방향으로 토크를 가하는 부날개가 꼬리 부분에 달려 있다. 즉 두 날개가 서로 반대방향의 힘을 본체에 서로 가하게 된다. 이렇게 됨으로서 헬리콥터의 본체는 안전하게 정지하여 날아 갈 수 있는 것이다.{5. 어떤 헬리콥터는 무거운 탱크를 든다는 말을 들은 적이 있나. 그런데 날개를 보면 무척 약하게 생긴 것 같은데 부러지지 않을까? 날개의 붙어있는 끝이 헬리콥터의 무게를 버틸 수 있을까?로터가 부러지지는 않습니다만 실제로 시험을 해 본 것은 아니다.항공기 취급 기술지시상에도 로터로 견인하지는 말라고 한다. 동체에 있는 견인훅으로 견인하게 되어있다. 하지만 로터를 구성하고있는 로터 블레이드와 로터 축, 로터를 축에 잡아주는 로터 허브등은 모두 헬기 무게와 안전도를 고려한 충분한 강성을 가지고 있다. 그렇기 때문에 모든 로터 끝에 고리를 달아 헬기를 들어올린다고 해도 로터가 부러지거나 다른 부분이 꺾이거나 하지는 않는다.

자연과학| 2005.10.07| 4페이지| 1,000원| 조회(1,466)

헬리콥터, 양력, 생활속물리, 헬리콥터가 날으는 원, 실생활과 물리

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[물리]비행기에 적용된 물리 법칙

☆ 비행기와 물리 ☆1. 비행기가 하늘을 나는 이유는 무엇인가?아주 간단히 정리하면 날개에 의해 양력(Lift)을 발생시키기 때문에 날 수 있다 라고 할 수 있다. 그렇다면 양력이란 무엇인가? 세상 모든 섭리는 높은 곳에서부터 낮은 곳으로 흐르기 마련이므로 압력의 차에 의해서 중력과 반대방향으로 힘이 발생하는데 이를 양력(lift)이라고 한다. 그럼 이제 양력을 이용하여 비행기가 하늘을 나는 이유를 알아보자.비행기의 날개를 앞쪽에서 뒤쪽으로 잘랐을 때 그 단면의 모습은 대개 일정한 형상을 띄고 있는 것을 알 수 있는데, 그 모습은 아래쪽보다는 위쪽이 보다 더 볼록하게 활처럼 둥글게휘어져 있다. 대부분의 날개 꼴(Airfoil)이 이렇게 생긴 데는 매우 중요한 이유가 있다. 항공기가 엔진 추력으로 앞으로 나아갈 때 날개 면에서 공기가 나뉘어서 그림과 같이 흐르게 된다.{A점을 출발한 공기가 날개 아래 면과 날개 윗면을 타고 흐를 때, 위 표면을 타고 흐르는 공기는 이동거리가 멀어 빨리 가야 B점에서 아래 표면을 타고 오는 공기와 만나게 된다. 즉 위면 공기 속도(V1)가 아래 면 공기속도(V2)보다 크게 되어 윗면에 작용하는 압력(P1)이 아래 면에 작용하는 압력(P2)보다 작아서 결국 압력차(P2-P1)에 날개 면적을 곱한 만큼 위쪽으로 떠올리는 힘이 바로 항공기의 양력이라 한다. 그래서 항공기의 무게만큼 양력이 발생해야 뜨게 되니 활주로에서 충분한 압력차(P2-P1)가 만들어질 때까지 달려야 한다. 그래서 활주로가 필요한 것이다. 활주로에 대해서는 다음주에 좀 더 자세히 알아보기로 한다.덧붙여서, 항공기들은 동체에 날개가 고정되어 있는 고정익 항공기와 회전하는 날개를 가진 회전익 항공기로 나눌 수 있으며, 고정익 항공기는 떠오르기 위해서는 필요한 양력을 얻을 때까지 달려갈 수밖에 없지만, 헬리콥터 같은 회전익 항공기는 회전날개를 빠르게 회전시키면 가만히 서서도 필요한 양력을 얻게 된다. 최근에는 엔진을 90도로 돌려 엔진 추력으로 항공기 무게를 떠받혀 로켓(Rocket)처럼 수직으로 상승할 수 있는 고정익 군용 항공기도 있다.2. 비행기가 거꾸로 하늘을 날 수도 있을까?영화에서 보면 비행기가 거꾸로 날아가기도 하는데 과연 가능한 것인가?{1번에서 비행기가 하늘을 날 수 있는 이유는 날개에서 생기는 양력 때문이라고 했다. 그런데 날개의 양력 발생은 1번에서 설명한 것 외에도 날개가 진행방향에 대해서 기움으로써 발생하는 항양력 이라는 것이 있다. 그렇다면 항양력이란 무엇인가?차를 타고 고속도로를 빠르게 달릴 때 차창을 열고 손바닥을 납작하게 하면 거의 아무런 힘을 받지 않지만 손바닥 앞쪽을 조금이라도 쳐들면 손바닥이 위쪽으로 엄청난 힘을 받을 것이다. 이것이 바로 항양력이다.날개의 만곡은 그 정도가 클수록 양력이 많이 발생한다. 즉, 날개 위쪽의 더 심하게 굽을수록 양력이 더 발생한다.보통의 여객기는 기체가 무겁기 때문에 만곡이 아주 크다. 하지만 전투기 날개의 만곡률은 0~7%에 불과하다. 바꿔 말하면 날개 상, 하면 모두를 완전평면으로 설계하기도 한다는 뜻이다. 왜냐하면 전투기들은 기체 자체가 굉장히 가벼우며 훨씬 빠른 속력으로 날기 때문에 만곡이 작아도 양력이 충분히 발생하기 때문이다.여기서 간단히 추리해볼 수 있다.전투기가 거꾸로 뒤집혀서 날 때에는 만곡에 의한 양력은 거꾸로 발생한다. 하지만 뒤집은 상태에서 기수를 위로 향하게 하면 어떻게 될까? 바로 위의 경우처럼 항양력이 발생하게 된다. 이 경우 전투기는 뒤집힌 상태이므로 탑승한 조종사는 전투기의 기수가 위로 상승하게 하는 것이 아닌, 아래로 향하게 비스듬히 기울인 상태를 유지하게끔 함으로써 진행방향에 대한 전투기의 날개 각도를 약간 위로 향하게 한다. 이렇게 하면 만곡 양력보다 항양력의 힘이 더 세게 될 때 전투기는 뒤집혀져서 비행할 수 있다.반면 여객기의 날개는 만곡이 아주 크다. 또한 여객기는 속력도 느릴 뿐더러 운동성능도 뒤떨어진다. 따라서 뒤집힌 상태에서 항양력을 발생시킨다 하더라도 지상으로 향하는 만곡 양력과 항공기 자체의 중량 때문에 자칫 추락할 수도 있다.3. 비행기는 후진이 가능할까?비행기는 후진이 불가능하다.후진을 하려면 상대 속도가 0이 되었다가 마이너스로 가야하는데 0이 되는 순간 비행기는 추락하게 된다. 따라서 후진이 불가능하다.하늘이 아닌 땅에서도 굳이 후진을 할 필요가 없다. 비행기는 주로 하늘에서 날아다니는데 땅에서 움직이기 위해 후진기능을 만든다면 비효율적이다. 또한 하늘에서는 공간이 많이 때문에 후진할 필요 없이 그냥 선회하면 된다.또한 비행기가 움직일 수 있는 추진력을 주는 제트엔진이나 프로펠러는 모두 뒤로만 나간다. 자동차처럼 바퀴를 돌려서 움직이는 것이 아니다. 계류장에서 후진을 하는 것은 비행기 자체적으로 움직이는 것이 아니라 비행기를 끌 수 있는 자동차와 연결해서 이 자동차의 힘으로 끄는 것이다.{☆ 활주로와 비행기의 관계 ☆1. 활주로가 필요한 이유는?전 주에 알아본 바와 같이 비행기는 양력에 의해 하늘을 나는 것이다. 그럼 이러한 양력을 얻기 위해서는 어떻게 해야 하는 것일까?바로 활주로가 이때 필요하다. 비행기가 활주로를 달리면 날개 위·아래를 스쳐 가는 공기는 날개의 굽은 모양에 의해 다른 속도를 내어 양력을 받는다. 따라서 활주로가 필요한 것이다.▼ 비행기가 이륙하는 동영상을 보도록 하자.{http://user.chollian.net/~skyclear/video/a320.mpeg2. 계절에 따라 활주로의 길이가 달라진다?[겨울철] 대기온도가 낮아서 공기밀도가 증가, 엔진추력이 높아지기 때문에 활주거리가 짧아지고 상승속도가 커져 빠르게 상승한다.[여름철]에는 대기온도가 높아서 공기밀도가 작아지기 때문에 엔진 추력이 감소하므로 항공기 이륙 시 활주거리가 길어지고 상승속도가 작아져 완만히 상승하게 된다. 따라서, 같은 양의 힘을 내더라도 여름철보다 겨울철에 좀 더 빠른 속도와 힘을 낼 수 있다는 것이다.계절에 따라 항공기 활주거리가 달라지기 때문에 조종사들은 이에 따라 이착륙 각도 및 속도를 조절해야 한다. 실제로 항공사도 계절과 비행장 활주로 상황에 따라 승객수를 조정해 운항한다.{3. 활주로는 왜 아스팔트가 아닌 콘크리트를 사용하는 것일까?콘크리트 포장은 아스팔트 포장보다 시공비가 많이 들고, 노면이 아스팔트에 비하여 거칠기 때문에 승차감이 좋지 못하고, 타이어와 연료가 약간 더 소모되는 단점이 있다.하지만 장점도 많다. 충격이나 하중을 잘 견디기 때문에 보수비용이 거의 들지 않아 관리가 쉽다. 또한 아스팔트 도로에 비하여 제동력이 더 우수하다.공항 활주로를 아스팔트가 아닌 콘크리트로 하는 이유가 여기에 있다. 공항에는 자동차와는 비교도 안되는 무거운 항공기가 뜨고 내린다. 그것도 평면주행을 하는 것이 아니고 위에서 아래로 떨어지는 충격이 가해진다.만약에 공항 활주로를 아스팔트로 포장한다면 비행기 착륙지점은 물론이거니와 비행기가 지나다니는 길은 모두 바퀴자국을 따라 길게 움푹 패일 것이다. 예전에 경부고속도로가 아스팔트 포장이었을 때 화물차가 많이 다니는 3,4차로를 달려보면 노면이 레일처럼 길게 패여 있는걸 볼 수 있었다.작은 경비행기가 뜨고 내리는 작은 비행장은 활주로를 아스팔트 포장한 곳도 더러 있다. 하지만 대형기가 이착륙하는 공항은 대부분 콘크리트로 활주로를 만든다.요즘은 활주로를 아스콘을 사용한다. 아스팔트의 접지력과 안정감, 콘크리트의 강도, 모두 겸비하기 위해서 혼합재료인 아스콘을 사용한다.4. 전투기가 이륙할 때에는 250km/h의 속력이 필요한데, 항공모함의 활주로 길이는 45m에 불과하다. 이렇게 짧은 활주로에서 어떻게 전투기가 뜨고 내릴 수 있을까?

자연과학| 2005.10.07| 4페이지| 1,000원| 조회(1,892)

비행기, 양력, 생활속물리, 활주로, 비행기가 날으는 이유

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[교육사회] 교육사회 13장 미래교육

제13장 미래의 도전과 교육 : 정보화·개방화·평생교육체제화1. 미래의 전망1) 일반적 전망1 지식과 기술의 폭발적인 증가와 함께 사회의 지식의존도가 점점 높아지고 다른 한편 지식의 노후 화가 빨라지고 재교육과 재학습의 필요성이 급증하고 있다.2 사회의 급격한 변화와 함께 생활 양식도 빠르게 변하고 있다.3 다양화·다원화와 함께 직업사회가 변화하고 있다.4 고도의 산업화가 가져온 물질적 풍요는 물질 위주의 사상을 자극하고 관능적 향락의 풍조를 몰고 왔으며 이에 따라 비인간화 경향이 두드러지게 나타나고 있다. 반대로 인간존엄 문화에 대한 규 범적 가치 지향이 강해질 것이다. 개인·개체·개성·자존심·자아실현 등에 대한 가치비중이 점 점 높아질 것이다.5 여가 시간이 점차로 증가해 지고 있다.6 학문의 방향에 변화가 예고된다.2) 미래에 대한 위기의식과 교육적 대응.2차 대전 이후 인간에게 미래에 대한 위기의식이 급격히 증대되었다. 그 위기의식의 주요 원천은 다음 4가지이다.1 전쟁과 핵무기에 대한 위기의식 - 평화교육2 인구증가에 대한 위기의식 - 인구교육3 자원에 대한 위기의식 - 환경교육, 대체에너지 개발4 생태에 관한 위기의식 - 환경교육3) 토플러(Alvin Toffler)의 미래의 충격.미래 학자 토플러는 1970년 『미래의 충격』 Future Shock 발표, 1980년 『제3의 물결』 The Third Wave 발표, 1985년 『권력이동』 Powershift을 발표한 뒤 한국을 방문한 바 있다. 앨빈 토 플러는 미래의 충격을 잠시성·신기성·다양성으로 요약하였다.세가지 물결1 제1의 물결 : 농경혁명 : 농경사회…1만년 전쯤 농사법 발견2 제2의 물결 : 산업혁명 : 산업사회…3000년 전 엔진의 발명 - 교육도 대규모화, 규격화, 전국의 학생이 똑같은 나이에 똑같은 내용의 교육을 집단적으로 받는다.3 제3의 물결 : 정보혁명 : 초산업사회…1946년 컴퓨터 발명 - 탈대량화, 탈집단화, 탈규격화2. 정보화 사회와 교육1) 정보화 사회의 영향1 새로운 정보통신기술의 발달로 정보의 역할이 변화하고 있다.2 정보통신기술의 발전과 가격하락은 정보기술의 대중화를 가능케 하고, 산업 정보의 개별화를 이 루게 되어 다품종 소량생산체제로 전환해 가고 있다.3 지속적인 정보전달 매체 및 정보경로의 다양화에 따라 개인의 지식축적·학습용·업무용 및 여가 에까지 널리 이용되어 보다 많은 정보의 교환을 가능케 하였다.4 다양한 사회, 변화무쌍하여 예측이 힘든 사회, 개인의 행복이 보다 중시되는 사회가 도래(존 네 이스비트는 이것을 제2의 르네상스 시대라고 함) 할 것이다.5 정보기술의 상호관련성 및 연결현상으로 사회 전반적인 정보흐름의 신속과 정확성을 도모함에 따 라 시간과 공간에 대한 기존의 개념을 무너뜨리게 되고, 사회체제도 변화되어 갈 것이다.2) 정보사회에 대비한 교육.사회의 정보화와 함께 강화해야 할 교육내용은 다음과 같은 것들을 포함해야 한다.1 정보에 대한 기초를 깨우쳐 주어야 한다.2 정보를 평가·선택할 수 있는 능력을 배양해야 한다.3 정보의 창조능력을 배양해야 한다.4 문제해결능력, 즉 고차적인 사고능력이나 새로운 정보공학적 기술을 특정한 상황에 맞추어 활용 할 수 있는 능력을 길러야 한다.5 영상교육을 실시해야 한다.3. 개방화·국제화·세계화와 교육1) 교육개방.교육서비스 협상이 선·후진국 모두에게 주요한 사안이 될 수 있는 이유는 다음과 같다.1 선진국은 지금까지 후진국의 유학생을 적극적으로 유치함으로써 자국의 경제발전과 국제수지 개 선을 크게 도모해 왔다.2 무역 상대국의 교육 서비스 시장, 예컨대 사설학원 설립, 대학 및 대학원 분교 설치와 교재 및 교구제작 등을 전담하는 거대한 교육 산업시장에 직접적으로 진출함으로써 자국의 경제적 이득 을 최대로 신장시킬 수 있다.3 어학 강사나 교육전문 노동인력을 상대국의 교육시장에 진출, 거래함으로써 자국의 고용증대를 도모할 수 있다.4 교육이라는 기제를 통해 자국 문화를 합법적으로 손쉽게 전파할 수 있다.2) 교육시장 개방의 파급효과에 대한 예상.교육시장 개방의 긍정적 파급효과1 외국의 우수교육기관 유입을 통한 국내 교육의 국제경쟁력 강화 촉진2 국민의 학습권 보장과 교육기회의 다양화 촉진3 국내 학문·기술의 국제화 및 다원적 국제 관계망 형성4 국내 교육의 해외진출 촉진을 통한 한국 문화의 국제적 보급·확산.교육시장 개방의 부정적 파급효과1 교육을 통한 외국문화의 침투와 문화적 종속주의의 심화2 국내 교육기관의 자생력 약화와 위축3 국내 교육의 대외 의존도 심화4 교육경비의 과다 해외유출을 통한 경제적 손실5 상업주의적 교육 풍조의 만연6 계층간 교육 위화감의 조성3) 교육개방에 대한 대책1 교육기관들의 국제경쟁력 강화를 위한 각종 법제도의 마련과 지원정책을 강구해야 할 것이다.2 국내에 진출하는 외국 교육기관들의 교육적 질 관리를 위한 제도적 장치를 강구해야 할 것이다.3 교육개혁과 교육체질의 국제화를 꾀해야 한다.4 국내 초·중·고교생들의 외국어 교육의 강화, 세계사와 세계지리 과목의 개편, 외국어문 계통의 학과 개편 등 국제화 교육의 강화를 내용으로 하는 법적·제도적 조치를 강구하여 세계시민으로 성숙할 수 있는 지적·정의적 준비를 시켜야 한다.

교육학| 2003.07.17| 2페이지| 1,000원| 조회(878)

정보화, 제3물결, 평생교육, 미래교육, 토플러

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[여성학] 이갈리아의 딸들

이갈리아의 딸들을 읽고...여성학에 관련된 책이라고 해서 아무리 소설이지만 조금은 지루할 꺼란 생각이 들었다. 하지만 책장 한 장 한 장 넘길 때마다 정말 재미있고 통쾌하다는 생각이 들어 책을 손에서 놓을 수가 없었다. 원래는 일주일 동안 나누어 읽으려고 했었는데 결국 책을 읽기 시작해서 한 번에 다 읽어 버렸다.이갈리아 란 용어부터 낯설었다. 당연히 그럴 수 밖에... 작가가 평등주의라는 뜻의 egalitarian와 이상향이라는 뜻의 utopia의 합성어로 이갈리아 를 만들었기 때문이다. 이갈리아라는 말 그대로 평등한 세상이 이상적인 세상이라는 뜻인 것 같다. 하지만 책에서는 남녀의 성 역할이 바뀌어 여성이 지배하는 사회가 주를 이룬다. 역시 평등한 사회는 아니다. 그저 그동안 남성들에 의해 차별을 받아오고 억눌려오던 여성들의 입장을 대변해 풍자적으로 꾸민 것 같다.처음에 책을 읽을 때 어려움이 많았다. 소설에서는 모든 용어가 여성 중심이다. 심지어 종교적이 것 까지말이다. 보통 하나님 아버지 란 말을 많이 사용하는데, 이 소설에서는 하나님 어머니 라고 한다. 이미 남성 중심의 용어가 만연하고 그 용어에 익숙해져 있어서 하나님 어머니 라는 표현에 너무나 어색함을 느끼는 나를 발견하고는 망치로 뒤통수를 맞은 기분이었다. 그동안 사회적 분위기에 적응되고 교육을 받아 남성 중심적 용어가 당연한 것이고, 아니 남성 중심적 용어라고 한 번도 생각을 해본 적이 없었기 때문이었다.또한 하나님 어머니 라는 이 용어 하나로 다른 것도 알 수 있었다. 그동안 역사와 종교는 모두 남성 중심적이었는데 그 사실을 나는 인식하지 못하고 있었단는 것이다. 생각해 보면 세계를 다스렸던 위대한 왕이나 장군, 정치가는 모두 남성이다. 알렉산더, 나폴레옹, 시저 등 많은 인물이 모두 남성이다. 우리 나라 역시 마찬가지이다. 왕들을 보면 거의 남자이고 정치를 했던 이들도 남자이다. 이뿐만 아니라 종교에서도 상황은 비슷하다. 기독교에서도 예수는 남자였고 불교에서도 부처는 남자였다. 이슬람교의 마호메트 역시 남자이다.또 유명한 학자들도 남자였다. 아리스토텔레스나 갈릴레오도 모두 남자이다. 여기서 아리스토텔레스나 갈릴레오는 개인의 능력이 뛰어난 것이지 남자 중에도 학자가 되지 못한 이들이 많다고 반박하는 이들도 있을지 모르겠다. 물론 그들의 개인적 능력이 뛰어난 건 사실이다. 하지만 사회적 분위기가 남자들이 공부를 하게끔 만들었다. 여자는 배우면 뭐하냐, 그저 집에서 집안 일만 잘하면 되는거지... 라는 분위기에 여성들보다는 남성들이 더 많은 공부를 할 수 있었고 세계적으로 유명해 질 수 있었던 것이다.소설에서도 이러한 점을 인식하고 페트로니우스의 말을 통해 풍자한다. 이갈리아의 국립 박물관에 있는 유명한 고대 조각상 -곡괭이를 든 수수께끼같은 맨움- 은 분명 땅을 경작하는 맨움 이라고 해야만 해. 왜 맨움은 땅을 갈 수가 없다는 거지? 모든 문화가 반드시 움들에 의해 지배된다는 가정 외에는 어떤 근거도 없는데 말아야. 역사를 발굴하고 연구하는 것은 모두 움이거든. 이 말에서 맨움을 여성이라고 하고 움을 남성이라고 바꾸면 우리 사회에서 사용해도 별 무리가 없는 것 같다.이갈리아의 사회에서는 맨움들이 움들에게 잘 보이고 선택받기 위해서 에쁘게 꾸미고 치장한다. 지금 우리가 생각하는 미는 키 크고 마른 여자들이다. 하지만 이갈리아에서는 키 작고 통통한 맨움들이다. 지금 우리 세상은 미의 기준에 맞추기 위해 다이어트를 하는데, 이갈리아에서는 미의 기준에 맞추기 위해 열심히 먹는다. 정말 아이러니컬하지 않을 수 없다. 미의 기준에 대해 생각해 보게 하는 대목이다. 과연 미의 기준은 누가 만든 것이길래 이러한 미의 기준 때문에 우리 사회에서 수많은 여성들이 자신의 몸을 혹사시키고 있는 것인지...충격적이었던 것은 맨움이 움들에게 집단으로 강간을 당하는 대목이었다. 강간을 당하고 나서 굉장히 수치스러워하고 혹 소문이나면 정결하지 못해서 부성보호를 받지 못할까봐 조용히 묻어버리는 대목... 요즘 우리 사회의 여성들이 겪고 있는 문제를 속 시원하게 나타내었다. 이 대목을 읽으면서 범죄를 저지르고 신고하지 못하도록 일부로 강간을 하는 사례가 늘고 있다는 이야기에 무척 화가났던 일이 떠올랐다. 이러한 점도 우리 사회의 남자들이 인식하여 성적으로 희롱하거나 강간하는 일이 얼마나 수치스러운 일인지를 느끼고 앞으로 없어졌으면 하는 생각이 들었다.이갈리아의 맨움들은 어느정도 성숙하면 페호를 착용한다. 우리 사회의 여성들의 브래지어에 비유되는 것 같다. 맨움들은 페니스를 가진 것이 매우 부끄러운 일이다.그들이 가진 신체적인 조건은 모든 생활에서 그들을 억압한다. 그러므로 그들은 작은 페니스를 가져야 한다. 즉, 최소한의 권력만을 소유할 수 있는 것이다. 그것은 곧 성적 매력으로 통하고, 성적 매력은 움에게 선택받을 확률을 증가시켜 주는 것이다. 우리 사회의 여성들은 브래지어를 통해 권력을 억누름 당하고, 그것이 성적 매력으로 작용하여 남성들에게 선택 당함을 받는 것과 비슷하다. 이갈리아의 맨움해방연합에서 페호 태우기 행사를 한 것이 과거 미국의 급진주의 여성해방운동의 일환이었던 브래지어 태우기 행사와 너무도 비슷하다.이갈리아의 맨움 중 페트로니우스는 잠수부가 되고 싶어 한다. 하지만 이갈리아에서 남자가 잠수부가 되는 건 있을 수 없는 일이다. 특별한 이유가 있어서가 아니라 그저 단순히 맨움이기 때문이다. 과거 우리 나라에서도 여자는 비행기 조종사가 될 수 없었던 것과 비슷하다. 초등학교 시절 비행기 조종사가 되는 것이 나의 꿈이 였다. 하지만 주위 어른들은 여자가 무슨 비행기 조종사냐며 선생님이나 간호사 같은 직업이 어룰린다고 하셨었다. 또 여자가 비행기 조종사가 되는 것은 법으로 금지되어 있다고 말씀해 주셨었다. 어린 맘에 이해 할 수 없었다. 나는 왜 비행기 조종사는 어울리지 않는 건지... 왜 여자가 비행기 조종사가 되는 것을 법으로 금지 시켰는지... 아마 페트로니우스도 나와 같은 생각이 아니였을까 한다.

인문/어학| 2003.07.17| 2페이지| 1,000원| 조회(705)

여성학, 이갈리아의 딸들, 독서감상

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